风电叶片复合材料的研究进展及其应用-论文.pdf

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1、第42卷，第4期工程塑料应用V0l_42·N。·4A13520i4年4月ENG1NEERINGPLASTICSAPPLICATIONpr．2014doi：lO．3969／j．issn．1001—3539．2014．04．029风电叶片复合材料的研究进展及其应用常燕，王兆增，崔元胜，安运成，徐秋红，仪海霞，高阳峰，聂锡铭(1．中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031；2．空军驻山东地区军事代表室，济南2500233．北方材料科学与工程研究院产业园，济南250031)摘要：概述了热固性风电叶片复合材

2、料及其制造工艺的研究进展。针对目前传统材料制备的风电叶片退役后处理起来比较困难，给环境造成了不良影响的情况，着重介绍了可回收利用的热塑性复合材料和生物质复合材料的研究进展。简要介绍了以碳纳米管为增强相的新型风电叶片复合材料的研究进展。关键词：热固性复合材料；热塑性复合材料；生物质复合材料；碳纳米管中图分类号：TQ327．1文献标识码：A文章编号：1001-3539(2014)04-0135—05ReasearchProgressandApplicationofWindTurbineBladesComp

3、ositesChangYan，WangZhaozeng，CuiYuansheng2，AnYuncheng，XuQiuhong，YiHaixia，GaoYang~ng，NieXiming(1．CNGCInstitute53，Jinan250031，China；2．MilitaryRepresentativeOficeofPLAAirForceinShandongRegion，Jinan250023，China；3，IndustrialGalenofChinaNorthMaterialScienceand

4、EngineeringTechnologyGroupCorporation，Jinan250031，China)Abstract：Theresearchprogressofthermosettingcompositesforwindturbinebladesandtheirmanufacturingprocesswerereviewed．Accordingtothepresentstatusthattheretiredbladespreparedbytraditionalmaterialsaredif

5、icultytodealwithandithasnegativeeffectsonenvironmentinfuture，theresearchprogressofthermoplasticcompositesandbio·compositeswhichcanberecycledwerefocused．Theresearchprogressincarbonnanotubereinforcingnewtypecompositematerialsofthewindturbinebladeswasdiscu

6、ssed．Keywords：thermosettingcomposite；thermoplasticcomposite；bio—composite；carbonnanotube风能发电的装置称为风力发电机组，它是由风电叶片、料发展之初，常使用的增强材料是E～玻璃纤维(GF)，但随传动系统、发电机、储能设备、塔架及电器系统等组成。其中着风电产业的发展和叶片长度的不断增大，这种E—GF在某的风电叶片是风力发电机组的关键部件，要获得较大的风力些场合已不能满足要求，故更高性能的纤维进入叶片生产者发电功率，其关

7、键在于要具有能快速旋转的叶片，故风电叶的视野，如S-GF，R-GF和碳纤维(CF)等。其中，CF是比片被视为风力发电系统的关键技术和技术水平代表。GF性能更优异的风电增强材料，在大型风电叶片制造中，由1热固性风电叶片复合材料及其制造工艺于GF逐渐凸显出性能方面的不足，CF因其优异的性能成1．1热固性复合材料为设计者的重要选择，但是CF的成本远远高于GF。早期的风电叶片一般采用木材制备，随后出现了金属生产风电叶片复合材料用GF的公司有：欧文斯科宁、蒙皮叶片、布蒙皮叶片、铝合金叶片等。随着联网型风力发AG

8、Y公司、PPG工业公司、佳斯迈公司等。2006年，欧文斯电机的出现，风力发电进入高速发展时期，日益大型化的风科宁公司制备的WindStrandTMGF在拉伸和压缩载荷力发电机越来越多，传统材料的叶片在使用时某些性能已达下具有优异的疲劳性能，且耐热性和耐腐蚀性比E—GF好，不到要求，于是具有高比强度的复合材料叶片发展起来。目在制备同样设计的风电叶片复合材料时，WindStrandTM前，几乎所有的叶片均采用复合材料为主体制造，风电叶片GF与E-GF相比，可